寒区水稻空育131孕穗期低温胁迫时花器官特异表达的蛋白质

论文摘要

水稻是世界上60%以上人口的主要粮食,水稻冷害是世界水稻栽培上遇到的一个普遍问题。花器官是与水稻产量关系最为密切的器官,它的正常发育是水稻获得高产的关键。而花器官也是水稻孕穗期对低温最敏感、最易受损伤的器官。水稻产量的关键器官——花器官的研究相对较少。由于水稻属于单子叶植物,其花器官相对较小,且材料不如水稻幼苗易获得,故目前关于水稻耐冷性的研究主要集中于水稻的幼苗期,研究的部位多集中在幼苗的叶片和根。本研究通过利用人工气候室,以同处于孕穗期的寒区水稻空育131为材料,以龙粳11品种为参照,进行了孕穗期常温（25℃）与低温胁迫（15℃）对比试验。研究的主要结果如下：1孕穗期低温可降低水稻的结实率,不同水稻品种对低温的反应不同,结实率降低的幅度有较大的差异。水稻空育131孕穗期低温耐性强,龙粳11对孕穗期低温耐性弱。2本研究对提取水稻孕穗期花器官全蛋白操作中研磨时间、等电聚焦前离心步骤进行了优化,认为研磨时间30min获得的蛋白质得率较高,一向等电聚焦上样前添加采用4℃、28000g、45min离心步骤,获得的2-DE图谱横竖条纹较少。3对比常温条件,低温胁迫对于龙粳11与空育131幼穗蛋白质表达总蛋白质表达都有影响。龙粳1l低温胁迫后上调表达的蛋白点14个,其中新出现的蛋白点有4个,下调表达的308个,其中有239个蛋白点受低温胁迫无法合成；空育131受低温诱导,无新的蛋白点出现,蛋白点中上调表达的57个,下调表达的59个。植物在逆境胁迫下,体内会被诱导出一些新的蛋白或原有蛋白质的含量会明显增加,以适应逆境胁迫。因此可以推测,这就是水稻空育131幼穗在经15℃低温处理后差异蛋白质点出现的重要原因。4利用PdQuest Advanced8.0.1双向电泳凝胶分析软件分析,得到27个低温胁迫下空育131花器官特异表达的蛋白质点,其中11个与常温组材料差异显著且受低温胁迫两品种表达趋势相反,16个受低温胁迫两品种表达趋势相同,这些蛋白质点分布在p14-6的范围内,有待质谱进行进一步鉴定。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 黑龙江水稻冷害概况
• 1.2 水稻冷害受害的机理
• 1.3 孕穗期耐冷性
• 1.4 蛋白质组学概况
• 1.5 低温胁迫水稻蛋白质组学研究进展
• 1.6 研究目的及意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 水稻品种
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.1.4 实验主要溶液配制
• 2.2 方法
• 2.2.1 水稻材料的种植
• 2.2.2 冷胁迫处理
• 2.2.3 常温处理
• 2.2.4 材料收集
• 2.2.5 总蛋白质提取
• 2.2.6 蛋白质浓度测定
• 2.2.7 第一向固相pH梯度等电聚焦电泳及其优化
• 2.2.8 IPG胶条的平衡
• 2.2.9 第二向SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.2.10 凝胶染色
• 2.2.11 凝胶扫描
• 2.2.12 差异蛋白质凝胶点的筛选
• 2.3 本研究的技术路线
• 第3章 结果与分析
• 3.1 水稻品种形态性状和结实率对低温胁迫反应差异
• 3.2 水稻幼穗总蛋白质提取及分离条件的优化
• 3.3 低温胁迫时水稻品种龙粳11幼穗特异表达蛋白质
• 3.4 低温胁迫时水稻品种空育131幼穗特异表达蛋白质
• 3.5 龙粳11与空育131低温响应蛋白对比
• 第4章 讨论
• 4.1 结实率是衡量水稻耐障碍型冷害的有效指标
• 4.2 水稻空育131耐障碍型冷害相关蛋白
• 4.3 利用蛋白质组学研究结果分离水稻耐冷相关基因的可行性
• 4.4 今后进一步工作的打算
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢